基于施工工况下冗余度的深基坑支护体系（论文）.pdf

·160 · 在建筑工程中，冗余度被当作建筑结构中抵抗倒塌情况 的主要因素。如果基坑支护体系冗余度有限，很容易使整个 支护体系受到影响，进而引发基坑事故。近年来，从国内外 相关事故中了解，如新加坡地铁事故、杭州地铁湘湖站事故等， 均是由于基坑支护结构局部被破坏所导致的。因此，应考虑 深基坑工程实际情况，在对基坑结构全面优化的基础上设计 冗余度。 1 研究现状 对结构冗余度的研究，国外起步较早，冗余度研究受到 很多专业人员的关注。研究人员 Frangopol等利用定量分析手 段对冗余度进行表达，并对桁架体系以及桥梁工程中的冗余 度应用进行分析。 Abdelrazaq等对高层建筑冗余度进行分析， 并明确具体的设计理论内容。在我国，研究人员刘成茂等通 过研究建筑结构冗余度和杆件系数，揭示了各项结构在突发 事件中的稳定性情况。我国虽然在冗余度方面的研究起步略 晚，但很多重点工程项目已经对冗余度设计理论进行了充分 利用，如鸟巢、广州电视塔等项目。可以看出，对上部结构 冗余度研究内容较多，但在基坑工程中，冗余度研究并没有 得到重视。研究人员 Zheng等首次提出了基坑工程冗余度研 究体系和框架理论，之后，研究人员王海旭等通过对土钉支 护基坑阳角处冗余度进行分析，提出了提升冗余度的具体方 法。国家相关部门也出台了 DB11/489 —2016《建筑基坑支护 技术规程》，要求支撑结构在设计过程中，须设计冗余度支撑， 同时要了解冗余度支撑体系设计在整个工程建设中的重要性， 具体方式还需相关部门和工作人员进行深入研究。 2 计算机模型建立 深基坑开挖影响范围与基坑开挖的平面形状以及土质条 件等存在直接关系。本文所研究的工程中，深基坑挖掘深度 为18 m，但基坑工程的影响范围很大，因此，在实际坑外土 体宽度设计上，至少为 80 m，土层厚度至少为100 m。为方便 研究，不考虑地下水因素，通过有限元分析软件来制作分析 模型，具体情况如图1所示。 图1 基坑模型 各种物理学参数指标内容见表 1。 表1 地层物理学参数 土层名称 加载弹模 /MPa 卸载弹模/MPa 泊松比 厚度/m 内摩擦角 /（°） 填土 10 30 0.33 5 18 砂质粉土 18 54 0.29 7 25 粉质粘土 20 60 0.30 10~28 15 风化岩 85 225 0.26 - 48 在该工程建设过程中，中上部的开挖形式为放坡开挖， 具体挖掘深度为 5 m，剩下的13 m主要分为 3步开展挖掘操 作，其间设计 3道钢筋混凝土支撑，距离地面的标高分别 为 –5 m、 –9 m和–14 m，设置相应的地下连续墙，厚度为 0.8 m， 具体嵌入深度为15 m。另外，冠梁和腰梁截面积为 1.0 m ×0.8 m， 从外观上看，立柱桩截面形状为圆形，直径为 0.8 m，材料应 用上，主要以C50混凝土为主。地下连续墙以及立柱，应用 ［摘 要］ }? ?n? < ?????Q/ ，??]?TVi?? ? U壳E*9 ? ，?s?倡n? ??%g ???台凹??&天N ，凹???R5?化?国 。Tl? ]?<r ，s? 8 f?? K ?凹?? ，?了?g%g 、0 g%g 2? K，?堵 tn?]]劳?%g?n? ??n ??劳。 ［关键词］ %g ；?n? ； ?? ［中图分类号］ TU 753bbbbb ［文献标志码］ Abbbbb ［文章编号］ 1001–523X（2021）22–0160–02 Supporting System of Deep Foundation Pit Based on Redundancy under Construction Condition Shi Rong，Zhang Yi-liang ，Li Lu-ning ［Abstract ］In the design process of traditional foundation pit horizontal support system ，the relevant staff need to fully consider the continuous failure problem ，but there is no in-depth study on the redundancy design of the whole foundation pit support system，which leads to a variety of adverse factors. According to the previous work experience， this paper summarizes the content of the calculation model，and discusses the concrete situation of the deep foundation pit support system based on redundancy under the construction condition from strength redundancy analysis and stiffness redundancy analysis. ［Keywords ］redundancy ；deep foundation pit ；support system 基于施工工况下冗余度的深基坑 支护体系 石 荣，张谊亮，李鹿宁 （中国建筑第二工程局有限公司，北京 100071） 收稿日期 ： 2021–08–15 作者简介 ： 石荣（1986—），男，江苏南通人，工程师，主要研究方向为 工程施工管理。 \ &: &-l $ ? ~ 6 ' & Foundation and Basement Building Technology Development ?48仓? 22/ 2021?118 · 161 · 弹性模型进行设计，所呈现出来的土层结构关系为MMC。地 下连续墙单元设计，主要是2D板单元，其中涉及的支撑结构 有内支撑以及立柱单元，具体类型为 1D梁单元。对地下连续 墙设计，因本工程为连续体，所以不需考虑对接缝影响。